I . Влияние концентраций веществ на химическое равновесие

Опыт 1. В обратимой реакции между хлоридом железа (III) и роданидом калия

FeCl₃ + 3KCNS ↔ Fe(CNS)₃ + 3KCl

все вещества не окрашены за исключением роданида железа(III) Fe(CNS)₃ , имеющего красную окраску. По изменению интенсивности окраски можно судить об изменении концентрации Fe(CNS)₃, т.е. о смещении равновесия в ту или иную сторону.

В 4 пробирки, помещённые в штатив, внесите по 1 капле 0,005н раствора FeCl₃ и по 5 капель 0,0025н раствора KCNS. Добавьте в каждую пробирку дистиллированной воды до половины объёма пробирки. При необходимости перемешайте содержимое пробирок встряхиванием.

В 1-ю пробирку добавьте 2 капли 0,5н раствора FeCl₃. Сравните с интенсивностью окраски раствора в 4-й пробирке и сделайте вывод о направлении смещения химического равновесия. При недостаточно выраженном изменении добавьте дополнительно несколько капель 0,5н раствора FeCl₃.

Во 2-ю пробирку добавьте 2 капли 0,5н раствора KCNS.

Сравните с интенсивностью окраски раствора: а) в 4-й пробирке и сделайте вывод о направлении смещения химического равновесия; б) в 1-й пробирке и сделайте вывод об относительном влиянии хлорида железа и роданида калия на направление смещения химического равновесия.

В 3-ю пробирке внесите микрошпатель кристаллов хлорида калия и встряхните пробирку. Сравните с интенсивностью окраски раствора в 4-й пробирке и сделайте вывод о направлении смещения химического равновесия. При недостаточно выраженном изменении добавьте дополнительно кристаллы хлорида калия.

Результаты опыта занесите в таблицу 1.

Таблица 1. Экспериментальные данные

№ пробирки	Добавленный реагент	Изменение интенсивности окраски (ослабление или усиление)	Направление смещения равновесия (вправо или влево)
1	FeCl₃
2	KCNS
3	KCl
4	–

Запишите выражение константы равновесия реакции.

Опыт 2. В растворах, содержащих соединения шестивалентного хрома, существует равновесие реакции

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ ↔ K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂О.

хромат калия дихромат калия

(желтый) (оранжевый)

Хромат-ион окрашен в жёлтый цвет, а дихромат-ион – в оранжевый. Положение равновесия реакции зависит от кислотности среды, т.к. хромат калия устойчив в щелочной среде, а дихромат калия – в кислой.

Внесите в пробирку 5 капель 10 % раствора дихромата калия. Затем добавляйте по каплям 20 % раствор NaOH до изменения окраски раствора в пробирке. Происходит реакция

K₂Cr₂O₇ + 2NaOH → K₂CrO₄ + Na₂CrO₄ + H₂O.

Затем к жёлтому раствору хроматов добавьте по каплям концентрированной серной кислоты до перехода окраски в оранжевую. Изменение окраски этого же раствора можно наблюдать несколько раз, добавляя последовательно щёлочь и кислоту.

Результаты опыта занесите в таблицу 2.

Таблица 2. Экспериментальные данные

Добавленный реагент	Окраска раствора	Направление смещения равновесия (вправо или влево)
NaOH
H₂SO₄

Запишите выражение константы равновесия реакции.

II . Влияние температуры на химическое равновесие

Опыт 3. Аммиак хорошо растворим в воде, при этом образуется молекулярное соединение NH₃·H₂O,

NH₃ + H₂O ↔ NH₃·H₂O,

которое принято записывать в форме NH₄OH. Оно диссоциирует как слабое основание по уравнению NH₃·H₂O ↔ NH₄⁺ + OH^–; ΔH < 0 или NH₄OH ↔ NH₄⁺ + OH^–; ΔH < 0.

В коническую колбу вместимостью 50 мл налейте ~25 мл дистиллированной воды, добавьте по 1 капле концентрированного раствора аммиака и раствора фенолфталеина, который с группой ОН^-

( щелочная среда) дает малиновое окрашивание . Отметьте окраску раствора. Нагрейте раствор в колбе на электрической плитке. Наблюдайте за изменением окраски раствора. Охладите раствор в колбе водой из-под крана. Как при этом меняется окраска раствора (усиливается или ослабляется)?

Результаты опыта занесите в таблицу 3.

Таблица 3. Экспериментальные данные

Изменение температуры	Окраска раствора	Направление смещения равновесия (вправо или влево)
нагрев
охлаждение

Запишите выражение константы равновесия реакции.

Опыт 4. При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение включения (клатратное соединение) переменного состава синего цвета – йодокрахмал x(C₆H₁₀O₅)_n·(I₂)_y. Реакция обратима. Равновесие можно представить условной схемой

(C₆H₁₀O₅)_n + mI₂ ↔ x(C₆H₁₀O₅)_n·(I₂)_y; DH < 0.

Возьмите две пробирки. В каждую пробирку внесите 2÷5 мл дистиллированной воды, 1 каплю раствора крахмала и 1 каплю 0,1н раствора йода.

Как изменился цвет растворов в пробирках?

Одну из пробирок поставьте в штатив, оставив для сравнения. Другую пробирку закрепите в держателе и нагрейте на электрической плитке. Сравните окраски растворов в обеих пробирках. Охладите раствор во 2-й пробирке водой из-под крана. Отметьте изменение окраски раствора (усиливается или ослабляется)?

Результаты опыта занесите в таблицу 4.

Таблица 4. Экспериментальные данные

Изменение температуры	Окраска раствора	Направление смещения равновесия (вправо или влево)
нагрев
охлаждение

Запишите выражение константы равновесия реакции.

В выводе к работе отметьте влияние изменения концентрации реагентов и температуры на направление смещения химического равновесия.

Номера опытов взять из таблицы!

	Группы
	23^х	23^хх	24^х	24^хх	25^х	25^хх	25 в^х	25в^хх
№ опыта	1	3	2	4	1	3	2	4

	Группы
	26^х	26^хх	27^х	27^хх	28^х	28^хх
№ опыта	1	3	2	4	1	3

Контрольные вопросы:

1. Напишите уравнение константы равновесия для каждого из следующих обратимых процессов:

a) 2NO_2(г) ↔ 2NO_(г) + O_2(г);

б) 3H_2(г) + N_2(г) ↔ 2NH_3(г);

в) H_2(г) + CuO_(т) ↔ H₂O_(г) + Cu_(т).

Как сместится равновесие при увеличении давления?

2. В каком направлении сместится равновесие при повышении температуры в следующих обратимых реакциях:

а) 2CO_(г) + O_2(г) ↔ 2CO_2(г), DH⁰ < 0;

б) 6CO_2(г) + 6H₂O_(ж) ↔ C₆H₁₂O_6(т) + 6O_2(г), DH⁰ > 0.

3. Рассмотрите равновесную систему

C_(т) + СО_2(г) ↔ 2СО_(г), DH⁰ = 119,8 кДж.

Какое влияние на положение равновесия окажет:

а) добавление СО_2(г), б) добавление С_(т), в) подвод теплоты, г) сжатие системы, д) введение катализатора, е) удаление СО_(г)?

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!